基于群集行为的分布式多无人机编队动态避障控制

针对无人机编队保持和动态障碍物规避控制问题,本文提出了一种新的基于群集行为的分布式多无人机编队控制和避障控制算法.首先考虑了由机间气流等因素带来的干扰,基于吸引/排斥势场和一致性方法,设计了分布式无人机编队的队形保持控制算法,对编队内无人机之间的距离进行控制.进一步考虑外部移动障碍对无人机编队的影响,引入了排斥势场产生避障行为,从而控制无人机编队规避移动障碍物.然后,基于Lyapunov的稳定性分析方法,证明了多无人机编队闭环系统的稳定性和系统状态误差的最终有界性.最后在四旋翼无人机编队实验平台上进行了室内飞行实验验证.实验结果表明,本文提出的分布式群集编队避障控制算法可以有效控制无人机编队规...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 39; no. 1; pp. 1 - 11
Main Authors 费思远, 鲜斌, 王岭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072%天津航海仪器研究所,天津300451 2022
Subjects
群集行为;多无人机编队;分布式控制;避障控制;实验验证
Online AccessGet full text
ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2021.10082

Cover

Abstract 针对无人机编队保持和动态障碍物规避控制问题,本文提出了一种新的基于群集行为的分布式多无人机编队控制和避障控制算法.首先考虑了由机间气流等因素带来的干扰,基于吸引/排斥势场和一致性方法,设计了分布式无人机编队的队形保持控制算法,对编队内无人机之间的距离进行控制.进一步考虑外部移动障碍对无人机编队的影响,引入了排斥势场产生避障行为,从而控制无人机编队规避移动障碍物.然后,基于Lyapunov的稳定性分析方法,证明了多无人机编队闭环系统的稳定性和系统状态误差的最终有界性.最后在四旋翼无人机编队实验平台上进行了室内飞行实验验证.实验结果表明,本文提出的分布式群集编队避障控制算法可以有效控制无人机编队规避外部障碍物,且具有规避障碍后的队形重构能力.
AbstractList 针对无人机编队保持和动态障碍物规避控制问题,本文提出了一种新的基于群集行为的分布式多无人机编队控制和避障控制算法.首先考虑了由机间气流等因素带来的干扰,基于吸引/排斥势场和一致性方法,设计了分布式无人机编队的队形保持控制算法,对编队内无人机之间的距离进行控制.进一步考虑外部移动障碍对无人机编队的影响,引入了排斥势场产生避障行为,从而控制无人机编队规避移动障碍物.然后,基于Lyapunov的稳定性分析方法,证明了多无人机编队闭环系统的稳定性和系统状态误差的最终有界性.最后在四旋翼无人机编队实验平台上进行了室内飞行实验验证.实验结果表明,本文提出的分布式群集编队避障控制算法可以有效控制无人机编队规避外部障碍物,且具有规避障碍后的队形重构能力.
Author 王岭
费思远
鲜斌
AuthorAffiliation 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072%天津航海仪器研究所,天津300451
AuthorAffiliation_xml – name: 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072%天津航海仪器研究所,天津300451
Author_FL WANG Ling
FEI Si-yuan
XIAN Bin
Author_FL_xml – sequence: 1
  fullname: FEI Si-yuan
– sequence: 2
  fullname: XIAN Bin
– sequence: 3
  fullname: WANG Ling
Author_xml – sequence: 1
  fullname: 费思远
– sequence: 2
  fullname: 鲜斌
– sequence: 3
  fullname: 王岭
BookMark eNotj81Kw0AYRWdRwVq79RncJM43M0kmyxr8g4Kbui6ZZCJqSMEgElcWpRSRulOJhSoU9AmkhKIvk0nMWxjQ1YG7uIezhhrRIJIIbQDWLZPBltPr6AQT0AFjThqoWRNrHAyyitpxfCIwBsDEMqCJttUsy7NJ-TWvXkY_b_f5IivTWzUeqcWNWj6oeVo8veZZVkyzcvlYPc_U3UdxPayG31U6LSbvavy5jlYCN4xl-58tdLS703P2te7h3oHT6WoxYAoaI9T2QZqBb3LpUyGkwSRnhsc9GzPusoDUEzcCDCYICp5kglsmFSYTnpA2baHNv99LNwrc6Lh_Org4j2pj_-wqDJMkqZsJrluB_gIwS2Tk
ContentType Journal Article
Copyright Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
Copyright_xml – notice: Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.
DBID 2B.
4A8
92I
93N
PSX
TCJ
DOI 10.7641/CTA.2021.10082
DatabaseName Wanfang Data Journals - Hong Kong
WANFANG Data Centre
Wanfang Data Journals
万方数据期刊 - 香港版
China Online Journals (COJ)
China Online Journals (COJ)
DatabaseTitleList
DeliveryMethod fulltext_linktorsrc
Discipline Engineering
DocumentTitle_FL Distributed formation control for multiple unmanned aerial vehicles with dynamic obstacle avoidance based on the flocking behavior
EndPage 11
ExternalDocumentID kzllyyy202201001
GrantInformation_xml – fundername: (国家重点研发计划); (国家自然科学基金); (国家自然科学基金)
  funderid: (国家重点研发计划); (国家自然科学基金); (国家自然科学基金)
GroupedDBID -01
-0Y
2B.
4A8
5XA
5XJ
92H
92I
93N
ABJNI
ACGFS
ALMA_UNASSIGNED_HOLDINGS
CCEZO
CCVFK
CUBFJ
CW9
PSX
TCJ
TGT
U1G
U5S
UY8
ID FETCH-LOGICAL-s1031-4239d1e6fd68ed3bbe54e845c8c9048a4f2be585f0161b31ce4b8763b64bcbe93
ISSN 1000-8152
IngestDate Thu May 29 04:08:30 EDT 2025
IsPeerReviewed true
IsScholarly true
Issue 1
Keywords 群集行为;多无人机编队;分布式控制;避障控制;实验验证
Language Chinese
LinkModel OpenURL
MergedId FETCHMERGED-LOGICAL-s1031-4239d1e6fd68ed3bbe54e845c8c9048a4f2be585f0161b31ce4b8763b64bcbe93
PageCount 11
ParticipantIDs wanfang_journals_kzllyyy202201001
PublicationCentury 2000
PublicationDate 2022
PublicationDateYYYYMMDD 2022-01-01
PublicationDate_xml – year: 2022
  text: 2022
PublicationDecade 2020
PublicationTitle 控制理论与应用
PublicationTitle_FL Control Theory & Applications
PublicationYear 2022
Publisher 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072%天津航海仪器研究所,天津300451
Publisher_xml – name: 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津300072%天津航海仪器研究所,天津300451
SSID ssib001102751
ssib002258297
ssib023646306
ssib057620041
ssib051372463
ssj0042201
ssib023167526
Score 2.3669739
Snippet 针对无人机编队保持和动态障碍物规避控制问题,本文提出了一种新的基于群集行为的分布式多无人机编队控制和避障控制算法.首先考虑了由机间气流等因素带来的干扰,基于吸引/...
SourceID wanfang
SourceType Aggregation Database
StartPage 1
Title 基于群集行为的分布式多无人机编队动态避障控制
URI https://d.wanfangdata.com.cn/periodical/kzllyyy202201001
Volume 39
hasFullText 1
inHoldings 1
isFullTextHit
isPrint
journalDatabaseRights – providerCode: PRVEBS
  databaseName: Inspec with Full Text
  issn: 1000-8152
  databaseCode: ADMLS
  dateStart: 20170701
  customDbUrl:
  isFulltext: true
  dateEnd: 99991231
  titleUrlDefault: https://www.ebsco.com/products/research-databases/inspec-full-text
  omitProxy: false
  ssIdentifier: ssib057620041
  providerName: EBSCOhost
link http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/link/0/eLvHCXMwnV3NaxQxFB9qe9GD-InfVDDHqTszSSY5JttZilgvttBbmczOKFhWsO2hPVmUUkTqTaUWqlDQv0DKUvSf6W7df8GT72Wy3emHUL2ETPLy3i_v7SQvs8mL590rsgCGxlT64K0anxqe-yltpj7jGY1SI7LUXgYz-YhPTNMHM2xm6Mzvyq6lxQUzli2feK7kf6wKZWBXPCX7D5Y9YAoFkAf7QgoWhvRUNiYJI7JBtCIJxVQkJImJToiiJJFEaiI4SQRRARF1SyMscUwkEFNsLoSlYVglIpupE9HADDABsoQTGRNVcyJ0WVJ3fIBYcitLIBJkqIgSSCNq4KViFaS6YWkUNsQqQBg76ZpX_ePjtRZtrd-RpN9ZYTvL8FFSS0NBbv_ng7QaqKQDIsdtSQPkD0gk0aEDBH0QlZoYmQtt-YfERax0n0bCwRLaKUlZKSBOsX6Jha_GieIOmmaWpmbBAnbQqKpoi6F9UJEHPaOIFuyG-AOirGp1bEXE2KRE50SAaiVRIbwuxyFF6J9BFTsJrUAdK2tSbfmjXO2wIU9hxdWcjqEtGgQgSdTqX8RRF9u3nOowpoAI2KG5sAwsdeidLye2oOIhlbPj0bk35hTn3vqUGgNbBLj9prxW6kg882fLc3NLS0torxoGADvjjYQxeInD3ogan3z4eODMB_iXesW5DBmeA-8_hxjDgQ0WD3gTAo8GewZYEMVh5a4HWFjj2HGwAYyifLsXwumhDOmK3bh_uBP2PF-rSFtPKq7n1AXvvFszjqpyALjoDS0_veSdq0QSvezpzlZ7r72-_2O792n115e3ezvt_Y3XnbXVzs6rzu67zvZG98PnvXa7u9ne333f-7jVefOt-3Klt_Kzt7HZXf_aWft-xZtuJFP1Cd9dj-LP490sPobubAY5L5pc5M3ImJzRXFCWiUzCvJzSIoQiwQpc1ZkoyHJqMP6k4dRkJpfRVW-49byVX_NGsyIPwyKW0CKmvCkMaxYspnkRC84yk1337joNzLrhb372qB1vnILmpncW8-UnzFve8MKLxfw2OPUL5o6z_h-PyLZ0
linkProvider EBSCOhost
openUrl ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info%3Aofi%2Fenc%3AUTF-8&rfr_id=info%3Asid%2Fsummon.serialssolutions.com&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rft.genre=article&rft.atitle=%E5%9F%BA%E4%BA%8E%E7%BE%A4%E9%9B%86%E8%A1%8C%E4%B8%BA%E7%9A%84%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E5%A4%9A%E6%97%A0%E4%BA%BA%E6%9C%BA%E7%BC%96%E9%98%9F%E5%8A%A8%E6%80%81%E9%81%BF%E9%9A%9C%E6%8E%A7%E5%88%B6&rft.jtitle=%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%90%86%E8%AE%BA%E4%B8%8E%E5%BA%94%E7%94%A8&rft.au=%E8%B4%B9%E6%80%9D%E8%BF%9C&rft.au=%E9%B2%9C%E6%96%8C&rft.au=%E7%8E%8B%E5%B2%AD&rft.date=2022&rft.pub=%E5%A4%A9%E6%B4%A5%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%B5%E6%B0%94%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E4%B8%8E%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2%2C%E5%A4%A9%E6%B4%A5300072%25%E5%A4%A9%E6%B4%A5%E8%88%AA%E6%B5%B7%E4%BB%AA%E5%99%A8%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%89%80%2C%E5%A4%A9%E6%B4%A5300451&rft.issn=1000-8152&rft.volume=39&rft.issue=1&rft.spage=1&rft.epage=11&rft_id=info:doi/10.7641%2FCTA.2021.10082&rft.externalDocID=kzllyyy202201001
thumbnail_s http://utb.summon.serialssolutions.com/2.0.0/image/custom?url=http%3A%2F%2Fwww.wanfangdata.com.cn%2Fimages%2FPeriodicalImages%2Fkzllyyy%2Fkzllyyy.jpg